内容正文:
热点11 二次函数与图形综合
热点聚焦 方法精讲 能力突破
第一部分 热点聚焦·析考情 聚焦中考高频热点题型,明确命题趋势下的核心考查方向。
第二部分 题型引领·讲方法 纳对应高频热点题型的解题策略与实战方法技巧。
第三部分 能力突破·限时练 精选热点经典题目,限时训练,实现解题速度与准确率双重跃升。
近三年:二次函数与几何综合多以压轴解答题出现,分值10–12分,是区分度核心题型。考查形式以抛物线为载体,结合线段、周长、面积、角度、特殊三角形、特殊四边形、相似三角形等综合设问,梯度明显,入口宽、深入难。
·命题特点:重数形结合,重分类讨论,重模型化考查,常结合动点、存在性问题,计算量适中,逻辑要求高。
·能力要求:坐标运算、几何转化、方程构造、分类讨论、规范表达。
预测2026年:命题趋势稳定,更强调几何性质向代数条件的转化。熟练掌握面积铅锤法、对称求最值、特殊三角形与平行四边形判定模型;强化分类讨论意识,避免漏解;重点训练相似与角度问题的比例转化;规范步骤,减少坐标、符号、计算失误,做到思路清晰、方法固定、计算准确。
题型01 线段周长问题
解|题|策|略
·运用方程的思想+抛物线与直线的交点坐标解线段问题:
(1)表示抛物线y= ax2+bx+c(a≠0)与直线y=kx+b(k≠0)的交点坐标:先令ax2+bx+c=kx+b,求交点的横坐标;再代入直线,求交点的纵坐标;
(2)表示抛物线与直线的截线长:先求抛物线与直线的交点坐标,再根据坐标和勾股定理求线段长;
(3)表示抛物线与直线的截线段之间的等量关系(含参问题中即可转化为绝对值方程进行解题):题干中出现全等三角形、平行四边形等隐含对应边相等或对边相等的条件。先求出交点坐标,再利用对边相等建立方程解题。
·线段的最值问题:
例1(2025·湖北武汉·中考真题)抛物线与直线交于两点(在的左边).
(1)求两点的坐标.
(2)如图1,若是直线下方抛物线上的点.过点作轴的平行线交抛物线于点,过点作轴的平行线交线段于点,满足,求点的横坐标.
例2(2025·湖南·中考真题)如图,已知二次函数的图象过点,连接点,,,是此二次函数图象上的三个动点,且,过点作轴交线段于点.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)如图1,点、在线段上,且直线、都平行于轴,请你从下列两个命题中选择一个进行解答:
①当时,求证:;
②当时,求证:;
(3)如图,若,,延长交轴于点,射线、分别与轴交于点,,连接,分别在射线、轴上取点、(点在点的右侧),且,.记,试探究:当为何值时,有最大值?并求出的最大值.
【变式1】(2025·湖北·中考真题)抛物线与轴相交于点和点,与轴相交于点,是抛物线的顶点,是抛物线上一动点,设点的横坐标为.
(1)求的值;
(2)如图1,若点在对称轴左侧,过点作对称轴的垂线,垂足为,求的值;
(3)定义:抛物线上两点M,N之间的部分叫做抛物线弧(含端点和).过,分别作轴的垂线,过抛物线弧的最高点和最低点分别作轴的垂线,直线与围成的矩形叫做抛物线弧的特征矩形.若点在第四象限,记抛物线弧的特征矩形的周长为.
①求关于的函数解析式;
②过点作轴,交抛物线于点,点与点不重合.记抛物线弧的特征矩形的周长为.若,直接写出的长.
题型02 面积问题
解|题|策|略
·表示出相关图形的面积(含参问题中即可转化为绝对值方程进行解题)
①表示交点坐标;②表示截线长;③表示出三角形或四边形的面积。
提示:在二次函数与图形的综合问题中,涉及到动点问题,需要设动点的横坐标为m,将横坐标代入到二次函数表示纵坐标来解题。
·面积模型:
三角形的面积
面积最值
等面积模型
例1(2025·湖北武汉·中考真题)抛物线与直线交于两点(在的左边).
(1)求两点的坐标.
(2)如图2,经过原点的直线交抛物线于两点(点在第二象限),连接分别交轴于两点.若,求直线的解析式.
例2(2025·吉林·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线经过点.点在此抛物线上,其横坐标为,连接并延长至点,使.当点不在坐标轴上时,过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,这两条垂线交于点.
(1)求此抛物线对应的函数解析式.
(2)被轴分成的两部分图形的面积比是否保持不变.如果不变,直接写出这个面积比;如果变化,说明理由.
(3)当的边经过此抛物线的最低点时,求点的坐标.
(4)当此抛物线在内部的点的纵坐标随的增大而减小时,直接写出的取值范围.
【变式1】(2025·宁夏·中考真题)如图,抛物线与轴负半轴交于点,与轴交于点,顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线沿轴向上平移个单位长度,当它与抛物线有交点时,求的取值范围;
(3)如图2,抛物线的对称轴交直线于点,交轴于点,连接.抛物线上是否存在点(不与点重合),使得.若存在,直接写出点的横坐标;若不存在,说明理由.
【变式2】(2025·江苏苏州·中考真题)如图,二次函数的图像与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,作直线为二次函数图像上两点.
(1)求直线对应函数的表达式;
(2)试判断是否存在实数m使得.若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
(3)已知P是二次函数图像上一点(不与点重合),且点P的横坐标为,作.若直线与线段分别交于点,且与的面积的比为,请直接写出所有满足条件的m的值.
题型03 角度问题
解|题|策|略
·常见题型
题型
核心问题
关键策略
等角问题
是否存在点P,使某两个角相等
构造平行线/等腰三角形、利用三角函数值相等、构造相似三角形、构造辅助圆。
二倍角问题
是否存在点P,使一个角是另一个角的2倍
构造等腰三角形(利用外角定理)转化角关系,或构造辅助圆利用圆周角定理。
和差角问题
是否存在点P,使两角之和/差为定值
识别或构造特殊角(如45°),将角度关系转化为边的关系,再利用相似或全等求解。
特殊角问题
是否存在点P,使某角为30°、45°、60°或90°
构造特殊三角形:遇45°角造等腰直角三角形,遇30°/60°角造等边三角形,遇90°角造直角三角形。
·一般步骤:
1. 确定解析式:利用待定系数法求出二次函数及关键直线的解析式。
2. 分析条件与设元:分析题目给出的角度条件,设出动点坐标。
3. 构造与转化:这是核心。依据角度条件,选择构造几何模型或代数关系:
①几何构造:作平行线、垂线,构造等腰/相似三角形、直角三角形、全等三角形(如一线三等角模型)或辅助圆。
②代数转化:利用三角函数值(常用正切值)建立方程,或利用勾股定理、相似比等列等式。
4. 求解与验证:将几何问题转化为代数方程(组)求解,并对结果进行检验(如是否在自变量范围内)。
例1(2025·四川·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线过原点,顶点为P,直线l过原点和点P.
(1)求抛物线和直线l的解析式;
(2)如图2,将抛物线的顶点沿射线平移,抛物线也随之移动得到抛物线,设顶点为A,其横坐标为,抛物线与抛物线交于点B.
①当时,求点B的横坐标;
②若点B的横坐标为n,请猜想并写出n与t的关系(不写推理过程);
③如图3,若点B在第一象限内,设与y轴正半轴的夹角为,当时,求点B的坐标.
例2(2025·西藏·中考真题)已知抛物线过点,,与轴交于点.点是轴正半轴上的动点,点是抛物线在第四象限图象上的动点,连接,,且交轴于点,交于点.
(1)当时,求抛物线的解析式;
(2)如图1,在(1)的条件下,若,求直线的解析式;
(3)要使得成立,请探索的取值范围(直接写出结果);
(4)如图2,,当为何值时,的长度等于1?
【变式1】(2025·山东淄博·中考真题)如图,一条抛物线与轴相交于,两点,与轴相交于点.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)问在抛物线上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由;
(3)将射线绕点逆时针旋转一定角度,使其恰好经过抛物线的顶点,再将抛物线沿直线平移,得到一条新的抛物线(其顶点为).设这两条抛物线的交点为.
①求旋转角度的正切值;
②当时,求原抛物线平移的距离.
【变式2】(2026·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交轴于点,且.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点是直线上方该抛物线上的一动点,连接交于点,点是直线上一动点,连接.当取得最大值时,求点的坐标及的最小值;
(3)在(2)中取得最大值的条件下,将该抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,是的中点,是抛物线对称轴上纵坐标为1的点,是抛物线上一动点.若,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出求解点的坐标的其中一种情况的过程.
题型04 特殊三角形问题
解|题|策|略
三角形类型
核心策略
操作步骤
等腰三角形问题
按腰分类讨论,利用两点距离公式列方程
1. 设出抛物线上的动点坐标
2. 写出已知点和动点之间的三边平方:
3. 分类列方程:
4. 解方程并结合抛物线解析式求坐标。
5.直角三角形:①勾股法(稳妥通用):
②斜率法(适用于不与坐标轴垂直的直线,需注意斜率不存在的情况):
直角三角形问题
按直角顶点分类讨论,优先用勾股定理逆定理;若直线斜率为特殊值,可用互相垂直的直线斜率乘积为 -1 快速求解。
等腰直角三角形
先锁定等腰关系,再代入直角条件验证。
·易错注意:
1. 注意点的位置范围:动点 可能在抛物线对称轴左侧或右侧,可能在x轴上方或下方。计算出的代数解必须代入原图验证是否符合题意(如“在第一象限”)。
2. 优先数形结合:拿到题先画草图。比如求直角三角形时,观察直角的大致位置,能帮你预判答案个数,避免漏解或多出不符合图形逻辑的解。
3. 计算验证三点不共线:算出坐标后,务必检查三点是否在同一直线上,若共线则构不成三角形,需舍去。
4. 分类讨论不重不漏:建议按固定格式书写:“当 $AB = AC$ 时……;当 $AB = BC$ 时……”,逻辑清晰,便于检查。
例1(2025·山东东营·中考真题)已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)如图2,点M是抛物线的顶点,将沿翻折得到,与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得是以为直角边的直角三角形,请直接写出点P的坐标.
例2(2025·山东烟台·中考真题)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,,,D是直线上方抛物线上一动点,作交于点E,垂足为点F,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设点D的横坐标为,
①用含有的代数式表示线段的长度;
②是否存在点D,使是等腰三角形?若存在,请求出所有满足条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接,将线段绕点按顺时针方向旋转得到线段,连接,请直接写出线段长度的最小值.
【变式1】(2025·黑龙江绥化·中考真题)综合与探究
如图,抛物线交轴于A、两点,交轴于点.直线经过、两点,若点,.点是抛物线上的一个动点(不与点A、重合).
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)过点作直线轴于点,交直线于点,当时,求点坐标.
(3)若点是直线上的一个动点.请判断在点右侧的抛物线上是否存在点,使是以为斜边的等腰直角三角形.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式3】(2026·宁夏银川·一模)二次函数图象经过,,三点.
(1)如图①,求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)若点P为抛物线上第二象限一动点(如图②),连结,分别与、y轴交于点M、N,记的面积为S,的面积为T,求的最大值;
(3)若点Q为抛物线上另一动点(如图③),连结,以为斜边作等腰直角若其直角顶点G恰好落在抛物线的对称轴上,求点G的坐标(请直接写出结果).
题型05 特殊的平行四边形问题
解|题|策|略
类型
图形
方法
菱形:利用四边相等
矩形:平行四边形+一个直角
例1(2025·山东东营·中考真题)如图,抛物线交轴于、两点,交轴于点,其中,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点为对称轴上一点,当的周长最小时,求点的坐标;
(3)点为对称轴上一点,点为抛物线上一点,若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标.
例2(2026·湖南怀化·一模)已知,二次函数图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接.
(1)如图1,请判断的形状,并说明理由;
(2)如图2,点D为线段上一动点,作交抛物线于点P,过点P作轴,垂足为点E,交于点F,过点F作,交于点G,连接,,求阴影部分面积S的最大值和点D的坐标;
(3)如图3,将抛物线沿射线的方向移动个单位得到新的抛物线:,是否在新抛物线对称轴上存在点M,在坐标平面内存在点N,使得以C, B, M, N为顶点的四边形是以为边的正方形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【变式1】抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点是第四象限内抛物线上的一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,过作轴于点,交直线于点.设点的横坐标为,当时,求的值;
(3)如图点,连接并延长交直线于点,点是轴上方抛物线上的一点,在(2)的条件下,轴上是否存在一点,使得以,,,为顶点的四边形是平行四边形.若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
题型06 相似三角形问题
解|题|策|略
·核心策略:本质是定角、定比问题。
·操作步骤:
一般思路:
1. 计算已知三角形的三边比和角度特征。
2. 观察动点三角形中哪个角是定角(如△PAB与抛物线上的某个定角对应)。
3. 若两角相等,转化为边成比例:列方程。
4. 同样需要分情况讨论对应关系。
例1抛物线过点,顶点为P,与x轴交于A、B两点(A在B点左侧),且.
(1)求抛物线的解析式和顶点P的坐标;
(2)若点D在抛物线上且,求点D的坐标;
(3)若点Q在抛物线上,且,请直接写出满足条件的点Q坐标.
【变式1】(2026·四川内江·一模)如图,抛物线交轴于,,与轴交于点.连接,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若在线段上有点D,使得以点O、A、D为顶点的三角形与相似,求线段的长;
(3)如图2,点为抛物线在第三象限的一个动点,轴于点.交于点,于点,求线段的最大值.
(60分钟限时练)
1.(2025·四川雅安·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于点和点B,与y轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)点Q是抛物线在第三象限上的一点,满足,请求出点Q的坐标;
(3)点E在抛物线的对称轴上,在抛物线上是否存在点F,使得以A,C,E,F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2026·海南省直辖县级单位·一模)如图,抛物线与轴相交于、两点,与x轴相交于点,与轴相交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,若点是第四象限内抛物线上的一个动点,当点D运动到何处时,的面积最大?求出此时点D的坐标;
(3)如图2,点是抛物线的顶点,直线交轴于点,若点是线段上的一个动点,是否存在以点,,为顶点的三角形与相似.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
3.(2026·山东济南·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,与x轴交于点和点,直线与轴正半轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点在第四象限对称轴右侧抛物线上,点在坐标平面内,四边形是面积为3的平行四边形,求点的坐标;
(3)如图2,抛物线与轴交于点,抛物线的对称轴与抛物线交于点,与轴交于点.若点为抛物线对称轴上一点,点为轴上任意一点,且,当点在线段(含端点)上运动时,求的取值范围.
4.(2026·甘肃平凉·一模)如图,已知抛物线与轴交于,两点,过点的直线与抛物线交于点.其中点,点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)M是直线上方的抛物线上的一个动点,求面积的最大值以及此时点的坐标.
(3)将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到抛物线,在抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?如果存在,求出所有符合条件的点的坐标;如果不存在,请说明理由.
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热点11 二次函数与图形综合
热点聚焦 方法精讲 能力突破
第一部分 热点聚焦·析考情 聚焦中考高频热点题型,明确命题趋势下的核心考查方向。
第二部分 题型引领·讲方法 纳对应高频热点题型的解题策略与实战方法技巧。
题型01 线段周长问题
题型02 面积问题
题型03 角度问题
题型04 特殊三角形问题
题型05 特殊平行四边形问题
题型06 相似问题
第三部分 能力突破·限时练 精选热点经典题目,限时训练,实现解题速度与准确率双重跃升。
近三年:二次函数与几何综合多以压轴解答题出现,分值10–12分,是区分度核心题型。考查形式以抛物线为载体,结合线段、周长、面积、角度、特殊三角形、特殊四边形、相似三角形等综合设问,梯度明显,入口宽、深入难。
·命题特点:重数形结合,重分类讨论,重模型化考查,常结合动点、存在性问题,计算量适中,逻辑要求高。
·能力要求:坐标运算、几何转化、方程构造、分类讨论、规范表达。
预测2026年:命题趋势稳定,更强调几何性质向代数条件的转化。熟练掌握面积铅锤法、对称求最值、特殊三角形与平行四边形判定模型;强化分类讨论意识,避免漏解;重点训练相似与角度问题的比例转化;规范步骤,减少坐标、符号、计算失误,做到思路清晰、方法固定、计算准确。
题型01 线段周长问题
解|题|策|略
·运用方程的思想+抛物线与直线的交点坐标解线段问题:
(1)表示抛物线y= ax2+bx+c(a≠0)与直线y=kx+b(k≠0)的交点坐标:先令ax2+bx+c=kx+b,求交点的横坐标;再代入直线,求交点的纵坐标;
(2)表示抛物线与直线的截线长:先求抛物线与直线的交点坐标,再根据坐标和勾股定理求线段长;
(3)表示抛物线与直线的截线段之间的等量关系(含参问题中即可转化为绝对值方程进行解题):题干中出现全等三角形、平行四边形等隐含对应边相等或对边相等的条件。先求出交点坐标,再利用对边相等建立方程解题。
·线段的最值问题:
例1(2025·湖北武汉·中考真题)抛物线与直线交于两点(在的左边).
(1)求两点的坐标.
(2)如图1,若是直线下方抛物线上的点.过点作轴的平行线交抛物线于点,过点作轴的平行线交线段于点,满足,求点的横坐标.
【答案】(1)
(2)2或
【难度】0.65
【分析】本题主要考查了二次函数与一次函数的交点问题,二次函数综合,熟知二次函数的相关知识是解题的关键.
(1)联立两函数解析式,并求出对应的解即可得到答案;
(2)设,则,,可得,,根据,可得,解方程即可得到答案;
【详解】(1)解:联立,解得或,
∴;
(2)解:设,
∵抛物线解析式为,
∴抛物线对称轴为y轴,
∵轴,轴,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴或,
解得或(舍去)或或(舍去),
∴点P的横坐标为2或;
例2(2025·湖南·中考真题)如图,已知二次函数的图象过点,连接点,,,是此二次函数图象上的三个动点,且,过点作轴交线段于点.
(1)求此二次函数的表达式;
(2)如图1,点、在线段上,且直线、都平行于轴,请你从下列两个命题中选择一个进行解答:
①当时,求证:;
②当时,求证:;
(3)如图,若,,延长交轴于点,射线、分别与轴交于点,,连接,分别在射线、轴上取点、(点在点的右侧),且,.记,试探究:当为何值时,有最大值?并求出的最大值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)时,的最大值为
【难度】0.4
【分析】(1)将代入,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)根据题意得出,,,①当时,,因式分解得出,根据得出;②当时,,因式分解得出,根据,得出;
(3)延长交轴于点,过点分别作轴的垂线,垂足分别为,证明,,得出,进而证明,得出,结合已知可得,勾股定理求得,进而证明,可得,则,则,根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:将代入得,
,
解得:
∴
(2)证明:设直线的解析式为,代入得,
∴
∴直线为,
∵,,过点作轴交线段于点.直线、都平行于轴,在上,
∴,,,
①当时,,
∴,
∵,
∴,
∴,即;
②当时,,
∴,
∵,即,
∴,即,
(3)解:如图,延长交轴于点,过点分别作轴的垂线,垂足分别为
∵,
∴,,
又∵,,
∴,
∴
∴
设直线的解析式为,代入,
∴
解得:
∴直线的解析式为
当时,即
又∵
∴
∵的解析式为
∴,
又∵
∴
∴,即
又∵,
∴
∵
∴
∵
∴
又∵
∴
∴
∴
∴
当时,有最大值为.
【点睛】本题考查了二次函数综合应用,待定系数法求解析式,二次函数的性质,全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
【变式1】(2025·湖北·中考真题)抛物线与轴相交于点和点,与轴相交于点,是抛物线的顶点,是抛物线上一动点,设点的横坐标为.
(1)求的值;
(2)如图1,若点在对称轴左侧,过点作对称轴的垂线,垂足为,求的值;
(3)定义:抛物线上两点M,N之间的部分叫做抛物线弧(含端点和).过,分别作轴的垂线,过抛物线弧的最高点和最低点分别作轴的垂线,直线与围成的矩形叫做抛物线弧的特征矩形.若点在第四象限,记抛物线弧的特征矩形的周长为.
①求关于的函数解析式;
②过点作轴,交抛物线于点,点与点不重合.记抛物线弧的特征矩形的周长为.若,直接写出的长.
【答案】(1)
(2)2
(3)①②或
【难度】0.4
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键:
(1)待定系数法进行求解即可;
(2)一般式化为顶点式,求出点坐标,根据点横坐标,得到,进而求出,进行求解即可;
(3)①求出点,点坐标,分,,三种情况,分别求出矩形的两条邻边长,利用周长公式,列出函数关系式即可;
②根据轴,得到关于对称轴对称,进而求出点坐标,分分,,三种情况,求出的函数关系式,再根据,分别求出满足题意的的值,进而求出的长即可.
【详解】(1)解:把代入,得:,
∴;
(2)由(1)可知:,
∴,
∵是抛物线上一动点,设点的横坐标为,
∴,
∵过点作对称轴的垂线,垂足为,
∴,,
∴;
(3)①当时,,当时,,
∴,,
由(2)可知:,,对称轴为直线,
∴点关于对称轴的对称点为
∵在第四象限,
∴,
当时,抛物线弧的最高点为,最低点为,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:,
∴;
当时,抛物线弧的最高点为,最低点为,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:,
∴;
当时,抛物线弧的最高点为,最低点为,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:,
∴;
综上:;
②∵轴,
∴关于对称轴对称,
∴,
当时,抛物线弧的最高点为,最低点为,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:,
∴;
∵,
∴,解得:(舍去)或;
∴;
当时,抛物线弧的最高点为,最低点为,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:,
∴;
∵,
∴,解得:或(舍去);
∴;
当时,抛物线弧的最高点为,最低点为,此时特征矩形的两条邻边的长分别为:,
∴;
∵,
∴,解得:(舍去)或;
∴
综上:或.
题型02 面积问题
解|题|策|略
·表示出相关图形的面积(含参问题中即可转化为绝对值方程进行解题)
①表示交点坐标;②表示截线长;③表示出三角形或四边形的面积。
提示:在二次函数与图形的综合问题中,涉及到动点问题,需要设动点的横坐标为m,将横坐标代入到二次函数表示纵坐标来解题。
·面积模型:
三角形的面积
面积最值
等面积模型
例1(2025·湖北武汉·中考真题)抛物线与直线交于两点(在的左边).
(1)求两点的坐标.
(2)如图2,经过原点的直线交抛物线于两点(点在第二象限),连接分别交轴于两点.若,求直线的解析式.
【答案】(1)
(2)2或
(3)
【难度】0.4
【分析】本题主要考查了二次函数与一次函数的交点问题,二次函数综合,熟知二次函数的相关知识是解题的关键.
(1)联立两函数解析式,并求出对应的解即可得到答案;
(2)设,设直线解析式为,利用待定系数法可得,进而可得;求出直线解析式为,得到,同理可得,进一步可得,则,根据,可得,据此可得,,,即直线解析式为.
【详解】(1)解:联立,解得或,
∴;
(2)解:设,
设直线解析式为,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
在中,当时,,
∴,
同理可得,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴或(此时的面积相等,不符合题意),
∴,
∴或(舍去),
∴,
∴,
∴直线解析式为.
例2(2025·吉林·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线经过点.点在此抛物线上,其横坐标为,连接并延长至点,使.当点不在坐标轴上时,过点作轴的垂线,过点作轴的垂线,这两条垂线交于点.
(1)求此抛物线对应的函数解析式.
(2)被轴分成的两部分图形的面积比是否保持不变.如果不变,直接写出这个面积比;如果变化,说明理由.
(3)当的边经过此抛物线的最低点时,求点的坐标.
(4)当此抛物线在内部的点的纵坐标随的增大而减小时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2)面积比保持不变为或,理由见详解
(3)或
(4)或或
【难度】0.15
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据题意,利用相似三角形的性质求出面积之比即可;
(3)经过最低点,即经过顶点,画出示意图,先求出顶点坐标,再利用相似三角形的判定和性质求出的值,最后分两种情况求出点的坐标即可;
(4)根据题意,分三种情况进行分析,画出图形找出临界点,利用相似三角形的性质列出一元二次方程,然后进行求解即可.
【详解】(1)解:将代入得,
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:如图所示,面积比保持不变为,理由如下:
根据题意可得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
则或.
∴这个面积比为或;
(3)解:如图所示,经过最低点,即经过顶点,
该抛物线的顶点横坐标为,纵坐标为,
∴该抛物线的顶点坐标为,
∵,
∴,且相似比为,
根据顶点纵坐标可得,,
则,
即
解得,
①当时,即为如图所示,
此时,
点在第四象限,故;
②如图所示,
当时,此时点在第一象限,点在第三象限,
此时,
故;
综上,或;
(4)解:①当经过顶点时,过点作轴,交轴于点,
由得,,
∴,
即,
解得(舍去),或,
∴当点向左运动时,满足题意,
∴;
②如图所示,当点在抛物线上时,过点作,交轴于点,
同理,,相似比仍为,
此时,,代入抛物线解析式得,
,
解得(舍去),或,
此时,当点向下一直移动,直至到轴时,都符合题意,
当时,解得,
∴当时,符合题意;
③图所示,当点在抛物线上时,点在第二象限,点在第四象限,
思路同②,此时,代入抛物线解析式得,
,
解得(舍去),或,
此时,当点向右一直移动,直至到轴时,都符合题意,
∵点不在坐标轴上,
∴当时,符合题意;
综上,当或或时,符合题意.
【点睛】本题主要考查了二次函数的图象和性质,利用待定系数法求函数的解析式,相似三角形的判定和性质,利用一元二次方程解决几何问题,抛物线中动点问题,解题的关键是掌握二次函数的性质,并发展空间想象能力,分情况研究动点问题.
【变式1】(2025·宁夏·中考真题)如图,抛物线与轴负半轴交于点,与轴交于点,顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图1,将直线沿轴向上平移个单位长度,当它与抛物线有交点时,求的取值范围;
(3)如图2,抛物线的对称轴交直线于点,交轴于点,连接.抛物线上是否存在点(不与点重合),使得.若存在,直接写出点的横坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在点P,横坐标为,,
【难度】0.65
【分析】本题考查了二次函数的图像与性质、直线与抛物线的位置关系、三角形面积的计算以及面积相等的点的存在性问题.
(1)利用顶点横坐标为和公式求出参数进而得到抛物线表达式;
(2)先求点A和B的坐标,确定直线方程;将直线向上平移m个单位后与抛物线联立,利用判别式求m的范围;
(3)先求对称轴与直线的交点D及顶点计算;设点P坐标,利用面积公式列方程,解方程,即可求解.
【详解】(1)∵抛物线顶点横坐标为,
∴由顶点公式,其中即
∴
∴抛物线表达式为 .
(2)当时,即
解得或(舍去),
故.
当时,故.
设直线的方程为
将点与点代入得
∴直线的方程为.
向上平移m个单位后,直线方程为.
与抛物线联立:
整理得:
抛物线与直线有交点时,,
解得,又 ,
∴m 的取值范围为.
(3)抛物线对称轴为.
直线当时,故.
顶点当故.
点.
设在抛物线上,.
如图,
情况1:过点C作的平行线,与抛物线交于点P,此时,
因,且,故可设直线的解析式为,将点代入求得,即的解析式为,
联立抛物线方程,
解得:或,
∴点P坐标为.
情况2:过点E作的平行线,交抛物线于点与,因,
∴直线向下平移到直线的距离等于直线向下平移到直线的距离,
当过点时,代入
∴解析式为,
联立,
整理得:,
解得:,
即点的横坐标是,点的横坐标是.
综上所述,存在点横坐标为.
【变式2】(2025·江苏苏州·中考真题)如图,二次函数的图像与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,作直线为二次函数图像上两点.
(1)求直线对应函数的表达式;
(2)试判断是否存在实数m使得.若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
(3)已知P是二次函数图像上一点(不与点重合),且点P的横坐标为,作.若直线与线段分别交于点,且与的面积的比为,请直接写出所有满足条件的m的值.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
(3)或
【难度】0.65
【分析】本题考查二次函数与一次函数综合,涉及求直线表达式、函数值计算及三角形相似与面积比应用,解题关键是利用函数性质、坐标关系及相似三角形性质建立等式求解 .
(1)先通过二次函数与坐标轴交点的求法,确定、坐标,再用待定系数法,将两点坐标代入设好的一次函数表达式,求解出直线的函数表达式.
(2)先根据二次函数表达式,分别写出、两点的函数值、,进而得出的表达式,再通过配方或判别式判断是否存在实数使等式成立.
(3)通过作辅助线构造平行关系,利用二次函数求出点坐标,结合坐标关系得出角的度数,推出,进而得到三角形相似,根据面积比与相似比的关系建立等式,求解出的值.
【详解】(1)解:∵二次函数的图像与x轴交于两点,
∴令,则,
点C的坐标为.
令,则.
解得,或,
∴点B的坐标为.
设直线对应函数的表达式为,由题意,得
解得
直线对应函数的表达式为.
(2)不存在实数m使得,理由如下:
方法一:为二次函数图像上两点,
,
.
.
配方,得.
∴当时,有最大值为.
,
∴不存在实数m使得.
方法二:由方法一,得.
当时,,即.
,
∴方程没有实数根.
不存在实数m使得.
(3),或.解答如下:
如图,作轴,交x轴于点H,交于点,
作,垂足为Q,作轴,交于点,则.
当时,.
点P的坐标为.
点N的坐标为,
点Q的坐标为,点H的坐标为,
点的坐标为.
,
.
,
.
.
,即.
.
,即.
点M的坐标为,
点的坐标为.
,即.
解得或.
题型03 角度问题
解|题|策|略
·常见题型
题型
核心问题
关键策略
等角问题
是否存在点P,使某两个角相等
构造平行线/等腰三角形、利用三角函数值相等、构造相似三角形、构造辅助圆。
二倍角问题
是否存在点P,使一个角是另一个角的2倍
构造等腰三角形(利用外角定理)转化角关系,或构造辅助圆利用圆周角定理。
和差角问题
是否存在点P,使两角之和/差为定值
识别或构造特殊角(如45°),将角度关系转化为边的关系,再利用相似或全等求解。
特殊角问题
是否存在点P,使某角为30°、45°、60°或90°
构造特殊三角形:遇45°角造等腰直角三角形,遇30°/60°角造等边三角形,遇90°角造直角三角形。
·一般步骤:
1. 确定解析式:利用待定系数法求出二次函数及关键直线的解析式。
2. 分析条件与设元:分析题目给出的角度条件,设出动点坐标。
3. 构造与转化:这是核心。依据角度条件,选择构造几何模型或代数关系:
①几何构造:作平行线、垂线,构造等腰/相似三角形、直角三角形、全等三角形(如一线三等角模型)或辅助圆。
②代数转化:利用三角函数值(常用正切值)建立方程,或利用勾股定理、相似比等列等式。
4. 求解与验证:将几何问题转化为代数方程(组)求解,并对结果进行检验(如是否在自变量范围内)。
例1(2025·四川·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线过原点,顶点为P,直线l过原点和点P.
(1)求抛物线和直线l的解析式;
(2)如图2,将抛物线的顶点沿射线平移,抛物线也随之移动得到抛物线,设顶点为A,其横坐标为,抛物线与抛物线交于点B.
①当时,求点B的横坐标;
②若点B的横坐标为n,请猜想并写出n与t的关系(不写推理过程);
③如图3,若点B在第一象限内,设与y轴正半轴的夹角为,当时,求点B的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为,直线l的解析式为
(2)①点的横坐标为5;②;③点B的坐标为
【难度】0.15
【分析】(1)将代入求出值,再根据和求出直线的解析式;
(2)①根据题意可得,再将代入求解即可;②参考①思路联立解析式即可;③设抛物线的解析式为,则可得点的坐标为,点B的坐标为,先求出的表达式,作交直线于点C,求出直线和直线的解析式并联立,进而求出,结合题意求出t的值即可.
【详解】(1)解:抛物线:过原点,
将代入抛物线解析式可得
,
解得,
抛物线的解析式为,
∵抛物线的解析式为,
∴顶点的坐标为,
设直线的解析式为,
将代入可得:,
解得,
直线的解析式为;
(2)解:①:抛物线的顶点沿射线平移得到抛物线的顶点,
抛物线的解析式为,
当时,抛物线的解析式为,
联立抛物线与的解析式得,
,
解得,
点的坐标为;
②联立抛物线与的解析式得,
,
解得,
点的横坐标为,
∴,
∴;
③设抛物线的解析式为,
由②知点A的横坐标是点B的两倍,
∵点的坐标为,
∴点B的横坐标为,
将代入得,,
∴点B的坐标为,
作交直线于点C,过点B作轴于点D,
∴,
∵直线的解析式为,即第二、四象限的角平分线,
∴直线为第一、三象限的角平分线,解析式为,
设直线的解析式为,,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,,
联立直线和直线的解析式为,
解得,
∴点C的坐标为,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
整理得,
∴,
解得(舍去),
∴,则,
∴点B的坐标为.
例2(2025·西藏·中考真题)已知抛物线过点,,与轴交于点.点是轴正半轴上的动点,点是抛物线在第四象限图象上的动点,连接,,且交轴于点,交于点.
(1)当时,求抛物线的解析式;
(2)如图1,在(1)的条件下,若,求直线的解析式;
(3)要使得成立,请探索的取值范围(直接写出结果);
(4)如图2,,当为何值时,的长度等于1?
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【难度】0.4
【分析】本题考查了二次函数综合问题,角度问题,正切的定义,等腰三角形的性质与判定;
(1)当时,二次函数的图象与轴交于,设二次函数的交点式为,展开后得到求解即可得到答案;
(2)根据解析式求得点,进而勾股定理求得,作的角平分线交轴于点,则,,进而得出,根据角平分线的定义得出,求得,进而可得,从而求得点的坐标,待定系数法求解析式,即可求解.
(3)先找到临界值,当时,,此时得出重合,根据题意可得是第四象限的点,则当时,即可求解;
(4)根据题意得出是等腰直角三角形,进而根据已知得出,取得出是等腰直角三角形,进而求得,即可得出的坐标,即可求解.
【详解】(1)解:当时,二次函数的图象与轴交于,
∴设二次函数的交点式为,
,,
∴,
解得,
∴函数的解析式为;
(2)解:对于二次函数,
令,可得,则点的坐标为,则
∵,
∴,
∵
∴,
如图,作的角平分线交轴于点,则,
∴,
设到的距离为,则,
∵,
∴,
∴.
∴.
∵,
∴.
∵,则,
∴.
∴.
设直线的解析式为,代入,
∴,
解得:,
∴直线的解析式.
(3)解:当时,,
∴是等腰直角三角形,
∴.
∵,
∴,则重合,重合,
又∵是第四象限的点,
∴当时,则,.
∴要使得成立, 的取值范围为;
(4)解:∵,
∴是等腰直角三角形.
∴.
∴.
在中,.
如图所示,取.
∴.
∴是等腰直角三角形.
∴.
∴.
∴.
∴.
即.
【变式1】(2025·山东淄博·中考真题)如图,一条抛物线与轴相交于,两点,与轴相交于点.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)问在抛物线上是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由;
(3)将射线绕点逆时针旋转一定角度,使其恰好经过抛物线的顶点,再将抛物线沿直线平移,得到一条新的抛物线(其顶点为).设这两条抛物线的交点为.
①求旋转角度的正切值;
②当时,求原抛物线平移的距离.
【答案】(1)
(2)或
(3)①3;②抛物线的平移距离为
【难度】0.15
【分析】(1)根据待定系数法求解即可;
(2)求出点坐标,作的中垂线交轴于点,连接,则:,得到,设,则:,勾股定理求出的值,进而得到点坐标,求出直线的解析式,作,得到,求出直线的解析式,联立直线和抛物线的解析式求出点坐标,再根据对称性,求出满足题意的另一个点的坐标即可;
(3)①求出直线的解析式,根据题意,得到旋转角为,作,交轴于点,作于点,则:,求出直线的解析式,进而求出点的坐标,等积法求出的长,勾股定理求出的长,再利用正切的定义进行求解即可;
②设抛物线沿着水平方向和竖直方向均移动个单位,根据平移规则求出新的抛物线的解析式,求出点的坐标,联立两个抛物线的解析式求出点坐标,作轴,交的延长线于点,证明,列出比例式求出的值,进而求出平移距离即可.
【详解】(1)解:抛物线与轴相交于,两点,将两点坐标代入抛物线,得,
解得,
∴抛物线的表达式,
(2)∵,
∴当时,,
∴,
作的中垂线交轴于点,连接,则:,
∴,
∴,
∵,
∴,,
设,则:,
在中,由勾股定理,得,
解得,
∴,
设直线的解析式为,把代入,得,解得,
∴,
过点作,交轴于点,交抛物线于点,则:,
设直线的解析式为,把代入,得,解得,
∴,
联立,
解得或,
∴;
∵,
∴当时,,
∴,
作点关于轴的对称点,连接,则:,,
∴直线与抛物线的交点也满足题意,
同法可得:直线的解析式为,
联立,解得或,
∴;
综上:或;
(3)①∵,
∴,
∵,
同法可得直线的解析式为,
由题意,即为旋转角,作,交轴于点,作于点,则:,
∴,
同法可得直线的解析式为,
∴当时,,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②将抛物线沿直线平移,等同于将抛物线沿直线平移,
∵,
∴抛物线在水平方向和竖直方向上的移动距离相等,
设将抛物线向右和向上分别平移个单位,得到新的抛物线,则新抛物线的解析式为,
∴,
联立,
解得:,
∴,
作轴,交的延长线于点,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去)或(舍去);
∴抛物线在水平方向和竖直方向的平移距离均为,
∴抛物线的平移距离为;
当抛物线沿直线向下移动时,同理可得抛物线的平移距离为;
综上:抛物线的平移距离为.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,解直角三角形,旋转的性质,相似三角形的判定和性质,二次函数图象的平移等知识点,综合性强,难度大,属于中考压轴题,熟练掌握相关知识点,合理添加辅助线,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
【变式2】(2026·重庆·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交轴于点,且.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)点是直线上方该抛物线上的一动点,连接交于点,点是直线上一动点,连接.当取得最大值时,求点的坐标及的最小值;
(3)在(2)中取得最大值的条件下,将该抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,是的中点,是抛物线对称轴上纵坐标为1的点,是抛物线上一动点.若,请直接写出所有符合条件的点的坐标,并写出求解点的坐标的其中一种情况的过程.
【答案】(1)
(2)当取得最大值时,点的坐标为及的最小值为4
(3)符合条件的点N的坐标为或
【难度】0.15
【分析】(1)根据点A的坐标和,可求得点C的坐标,再根据待定系数法解答即可;
(2)过点P作交直线于点F,先求得点B的坐标,从而得到,设,则,表示出,利用,可推出关于m的二次函数关系式,根据二次函数的性质可求得其最大值和此时点P的坐标;然后过点B作,垂足为M,过点E作于点M,过点C作于点N,过点P作于点H,利用得到,结合,即可求解;
(3)连接、、,利用等腰三角形三线合一可推出,从而求得,进而可知该抛物线先向右平移4个单位长度,再向上平移4个单位长度得到,得到的表达式;然后分两种情况讨论:①当在x轴的上方时,设抛物线的对称轴交x轴于点K,交于点F,连接,通过证明和,得到;接着过点M作于点H,则为等腰三角形,设,,利用,求得点F的坐标,进而求得直线的表达式,与的表达式联立,即可求得点N的坐标;②当在x轴的下方时,同①可求.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
把,代入,得
,
解得,
∴该抛物线的表达式为;
(2)解:如图,过点P作交直线于点F,
令,则,
解得或4,
∴,
∴,
∴,
∵点P是直线上方该抛物线的一动点,
∴设,直线的表达式为,
代入,得,
解得,
∴直线的表达式为,
∵,
∴点F的纵坐标为,
则,此时,
∴,
∴,
又∵,
∴
∴,
∵,
∴当时,有最大值,
此时,
∴此时;
如图,过点B作,垂足为M,过点E作于点M,过点C作于点N,过点P作于点H,
则四边形为矩形,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴当点P、E、M在同一直线上时,取得最小值,最小值为,
∵,,轴,,
∴,
∴的最小值为4;
(3)解:符合条件的点N的坐标为或;
如图,连接、、,
∵,,
∴,,
∴,
又∵点G是的中点,即,
∴,
∴,,
∴,
∵将该抛物线沿射线方向平移个单位长度得到抛物线,
∴该抛物线先向右平移4个单位长度,再向上平移4个单位长度得到,
∵,
∴,对称轴为直线;
①如图,当在x轴的上方时,设抛物线的对称轴交x轴于点K,交于点F,连接,
∵是抛物线对称轴上纵坐标为1的点,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
过点M作于点H,则为等腰三角形,
∴,
设,,
∵,
∴,
∴
∴,
解得,
∴,
∴,
∴,
设直线的表达式为,
∴,
解得,
∴直线的表达式为,
∴,
解得或(不合题意,舍去),
∴;
②如图,当在x轴的下方时,
同①可求得,直线的表达式为,
∴,
解得或(不合题意,舍去),
∴;
综上,符合条件的点N的坐标为或;
题型04 特殊三角形问题
解|题|策|略
三角形类型
核心策略
操作步骤
等腰三角形问题
按腰分类讨论,利用两点距离公式列方程
1. 设出抛物线上的动点坐标
2. 写出已知点和动点之间的三边平方:
3. 分类列方程:
4. 解方程并结合抛物线解析式求坐标。
5.直角三角形:①勾股法(稳妥通用):
②斜率法(适用于不与坐标轴垂直的直线,需注意斜率不存在的情况):
直角三角形问题
按直角顶点分类讨论,优先用勾股定理逆定理;若直线斜率为特殊值,可用互相垂直的直线斜率乘积为 -1 快速求解。
等腰直角三角形
先锁定等腰关系,再代入直角条件验证。
·易错注意:
1. 注意点的位置范围:动点 可能在抛物线对称轴左侧或右侧,可能在x轴上方或下方。计算出的代数解必须代入原图验证是否符合题意(如“在第一象限”)。
2. 优先数形结合:拿到题先画草图。比如求直角三角形时,观察直角的大致位置,能帮你预判答案个数,避免漏解或多出不符合图形逻辑的解。
3. 计算验证三点不共线:算出坐标后,务必检查三点是否在同一直线上,若共线则构不成三角形,需舍去。
4. 分类讨论不重不漏:建议按固定格式书写:“当 $AB = AC$ 时……;当 $AB = BC$ 时……”,逻辑清晰,便于检查。
例1(2025·山东东营·中考真题)已知抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求出抛物线的解析式;
(2)如图2,点M是抛物线的顶点,将沿翻折得到,与y轴交于点Q,在对称轴上找一点P,使得是以为直角边的直角三角形,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【难度】0.4
【分析】(1)设抛物线的解析式为,把代入解析式,解方程求出的值即可;
(2)过C作垂直抛物线对称轴于H,过N作轴于K,证明,再求解,求出直线的解析式为,得到,设,求出,,,分两种情况:①当时,②当时,建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于,两点,
设抛物线的解析式为,
把代入解析式,得,
解得:,
∴抛物线的解析式为:,即;
(2)解:过C作垂直抛物线对称轴于H,过N作轴于K,
∴,
由翻折得,
∵.
∴,
∴,
∵对称轴于H,
∴轴,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵抛物线的解析式为:,
∴对称轴为,
∴,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为:,
将代入,则,
∴,
设,
∴,,,
分两种情况:
①当时,,
∴,
解得:,
∴;
②当时,,
∴
解得:,
∴点的坐标为;
综上,所有符合条件的点P的坐标为或.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,二次函数与坐标轴的交点坐标问题,二次函数的性质,对称轴的性质,二次函数与直角三角形,勾股定理的应用,清晰的分类讨论是解本题的关键.
例2(2025·山东烟台·中考真题)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,,,D是直线上方抛物线上一动点,作交于点E,垂足为点F,连接.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设点D的横坐标为,
①用含有的代数式表示线段的长度;
②是否存在点D,使是等腰三角形?若存在,请求出所有满足条件的点D的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接,将线段绕点按顺时针方向旋转得到线段,连接,请直接写出线段长度的最小值.
【答案】(1)
(2)①;②存在,或或
(3)
【难度】0.4
【分析】(1)运用待定系数法即可求解;
(2)①求出直线:,则,,即可用的代数式表示;②用两点间距离公式分别表示三边,分类讨论,建立方程求解即可;
(3)在轴负半轴取点,连接并延长交轴于点,连接,证明,则,确定点在线段上运动(不包括端点),故当时,最小,可证明,求得,而当时,,即可由面积法求最小值.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,,,
∴,
∴
解得:,
∴抛物线表达式为;
(2)解:①对于抛物线表达式,
当,
∴,
设直线表达式为:,
则,
解得:,
∴直线:,
∵,
∴,,
∴,
∴;
②存在,
,而
当时,,
解得:或(舍),
,
∴;
当时,
整理得:,
解得:或(舍),
,
∴;
当时,
整理得:,
解得:或(舍)或(舍),
,
∴,
综上:是等腰三角形时,或或;
(3)解:在轴负半轴取点,连接并延长交轴于点,连接,
由旋转得:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点在线段上运动(不包括端点),
∴当时,最小,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,
∴,
∴,
∴线段长度的最小值.
【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,涉及得到系数法求函数解析式,二次函数的图象与性质,等腰三角形的存在性问题,两点间距离公式,全等三角形的判定与性质,垂线段最短等知识点,难度较大,综合性强.
【变式1】(2025·黑龙江绥化·中考真题)综合与探究
如图,抛物线交轴于A、两点,交轴于点.直线经过、两点,若点,.点是抛物线上的一个动点(不与点A、重合).
(1)求抛物线的函数解析式.
(2)过点作直线轴于点,交直线于点,当时,求点坐标.
(3)若点是直线上的一个动点.请判断在点右侧的抛物线上是否存在点,使是以为斜边的等腰直角三角形.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2),
(3)存在,P点坐标为,或,或
【难度】0.4
【分析】(1)把,代入,解方程组,求出a,b的值,即得;
(2)求出,直线的解析式,设,则,分,, 和 ,四种情况解答;
(3)过点F,P作轴于G,轴于H,得,根据等腰直角三角形.得,得,得,得,设,分和两种情况解答.
【详解】(1)解:∵抛物线交轴于,两点,
∴,
解得,
∴;
(2)解:∵中,当时,,
∴,
∴设直线的解析式为,
∵,
∴,
∴,
∴,
设,
则,
当时,
,,
∵,
∴,
解得(舍去),或(舍去),
∴点P不存在;
当时,,
∴,
解得解得,或(舍去),
∴,
∴;
当时,,点P不存在;
当时,,,
∴,
解得,或(舍去),
∴,
∴,
故点坐标为,
(3)解: 过点F,P作轴于G,轴于H,则,
∵是以为斜边的等腰直角三角形.
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,
当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,,
∴P坐标为,或;
当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,(舍去),
∴P坐标为;
故P坐标为,或,或.
【点睛】本题考查了函数与三角形综合.熟练掌握待定系数法求一次函数解析式,求二次函数解析式一次函数图象和性质,二次函数图象和性质,函数的线段问题,等腰直角三角形性质,全等三角形的判定和性质,分类讨论,是解题的关键.
【变式3】(2026·宁夏银川·一模)二次函数图象经过,,三点.
(1)如图①,求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)若点P为抛物线上第二象限一动点(如图②),连结,分别与、y轴交于点M、N,记的面积为S,的面积为T,求的最大值;
(3)若点Q为抛物线上另一动点(如图③),连结,以为斜边作等腰直角若其直角顶点G恰好落在抛物线的对称轴上,求点G的坐标(请直接写出结果).
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【难度】0.38
【分析】(1)由待定系数法求解即可;
(2)求出直线的解析式,得到,连接,,根据求出答案;
(3)抛物线的对称轴为直线,设,分情况画出图形分别求出点的坐标.
【详解】(1)解: 设抛物线的解析式为,
将点代入得
,
解得,
∴经过三点的抛物线的解析式为;
(2)解:∵点为抛物线上第二象限一动点,
∴,
设直线的解析式为,
得,
解得,
∴,
当时,,
故,
连接,,
,
∵
∴当时,有最大值;
(3)解:抛物线的对称轴为直线,
设,
①如图:是等腰直角三角形,过点G作x轴的平行线,作,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
代入抛物线解析式得,
解得(舍去),
∴;
②如图,是等腰直角三角形,过点Q作,
同理得,
∴,
代入抛物线解析式得,
解得(舍去),
∴;
③当点Q与点B重合时,点A与点Q对称,此时,
∴当是等腰直角三角形时,,
∴;
如图,当是等腰直角三角形,过点Q作,
同理得,
∴,
代入抛物线解析式得,
解得(舍去),
∴;
综上,点G的坐标为或或或.
题型05 特殊的平行四边形问题
解|题|策|略
类型
图形
方法
菱形:利用四边相等
矩形:平行四边形+一个直角
例1(2025·山东东营·中考真题)如图,抛物线交轴于、两点,交轴于点,其中,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点为对称轴上一点,当的周长最小时,求点的坐标;
(3)点为对称轴上一点,点为抛物线上一点,若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【难度】0.4
【分析】(1)把和分别代入,列方程组求出的值,即可求得二次函数解析式;
(2)因为是定值,所以当的值最小时,则的周长最小.作点关于对称轴的对称点,即为点,连接,运用待定系数法求出直线的解析式,可得直线与对称轴的交点坐标,即为点的坐标;
(3)分别以、、为对角线进行分类讨论求解即可.
【详解】(1)解:把,代入中得,
,解得,
;
(2)解:,,
当的值最小时,则的周长最小.
作点关于对称轴的对称点,即为点,
由(1)可知抛物线的解析式为,
对称轴为直线,且,
.
如图,连接,与对称轴的交点即为点,
设直线的解析式为,
把,代入中得,
,解得,
直线的解析式为.
点的横坐标为,
把代入得,
;
(3)解:设,,
①当为对角线时,设中点为,根据平行四边形的性质,点也为的中点,
,,
,
,解得,
把代入,
;
②当为对角线时,设中点为,根据平行四边形的性质,点也为的中点,
,,
,
,解得,
把代入,
;
③当为对角线时,设中点为,根据平行四边形的性质,点也为的中点,
,,
,
,解得,
把代入,
;
综上所述,若以、、、为顶点的四边形是平行四边形,此时点的坐标为或或.
【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查一次函数的图象与性质、二次函数的图象与性质、用待定系数法求函数关系式、平行四边形的性质、轴对称的性质、两点之间线段最短,正确作出分类讨论是解答本题的关键.
例2(2026·湖南怀化·一模)已知,二次函数图象与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接.
(1)如图1,请判断的形状,并说明理由;
(2)如图2,点D为线段上一动点,作交抛物线于点P,过点P作轴,垂足为点E,交于点F,过点F作,交于点G,连接,,求阴影部分面积S的最大值和点D的坐标;
(3)如图3,将抛物线沿射线的方向移动个单位得到新的抛物线:,是否在新抛物线对称轴上存在点M,在坐标平面内存在点N,使得以C, B, M, N为顶点的四边形是以为边的正方形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)为直角三角形;见解析
(2)最大值为1,
(3)存在,为或
【难度】0.14
【分析】(1)根据抛物线解析式,可以令和,分别求出C、A、B点坐标,继而求得、、长度,利用勾股定理逆定理,来判定三角形为直角三角形;
(2)根据轴,判定轴,根据,判定轴,阴影部分面积可以看作与的面积之和,当底边为时,阴影部分面积转化为,由于长已知,所以当取最大值时,阴影部分面积最大,根据,可以得到,从而得到,设,则,得到的长度,继而得到长度,从而求得表达式,根据m的取值范围,确定函数在顶点处取得最大值;
(3)根据三边关系,将斜向平移分解成两次平移,即水平移动和竖直移动,从而得到新抛物线解析式,由于为边,M在对称轴上,所以可以得到或者,根据分类,画出图形,利用直角,构造相似三角形,即可求得M点坐标.
【详解】(1)解:令,则,
∴
令,则,解得:,
,
在中,,
同理,,
又
,
即为直角三角形;
(2)解:设直线的解析式为,
代入点得,,
直线为,
同理,直线为,
轴,
轴,
设,则
,
轴,
轴,,
,
,
又,
,
,
,
,
,
当最大时,取得最大值,
,
又,
当时,最大值为最大值为1,
,
,
可设直线为,
代入点,得,
直线为:,
令,解得,
,
此时最大值为1;
(3)解:存在,或
存在这样的点,使以为顶点的四边形为正方形,
,
当抛物线沿射线方向平移个单位,可以分解为水平向右平移个单位,竖直向上平移1个单位,
,
平移后得抛物线为:,
对称轴为直线,
①当,为对角线,构成正方形时,如图1,
过作轴于点,
,
又,
,
,
,
又
,
,
由坐标与平移关系可得,,
②当,为对角线,构成正方形时,如图2,
,
,
,
,
,
,
,
,
由坐标与平移关系可得,,
综上所述,为或.
【变式1】抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点是第四象限内抛物线上的一点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,过作轴于点,交直线于点.设点的横坐标为,当时,求的值;
(3)如图点,连接并延长交直线于点,点是轴上方抛物线上的一点,在(2)的条件下,轴上是否存在一点,使得以,,,为顶点的四边形是平行四边形.若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或或或
【难度】0.15
【分析】(1)将点代入抛物线解析式,可得关于的一元一次方程,解方程即可求出的值,进而得出抛物线的解析式;
(2)令,可得,令,可得,则,利用待定系数法可求得的解析式为,根据题意可知点的坐标为,,把分别代入抛物线和直线的解析式,可得,,进而可得,,由轴可得轴,据此可证得,于是可得,即,则,由已知条件可得,由此可建立关于m的方程,解之即可;
(3)由C、F的坐标可求得直线的解析式为,进而可得,当时,,解方程即可求得点的坐标为或,然后分情况讨论:当时,;当时,;分别求解即可得出答案.
【详解】(1)解:把点代入,得:
,
解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:令,则,
解得:,,
点的坐标为,
当时,,
点的坐标为,
,,
,
根据题意得,点的坐标为,则,
把代入,得:
,
点的坐标为,
设直线的解析式为,
把,代入,得:
,
解得:,
直线的解析式为:,
当时,,
点的坐标为,
,
,
又轴,
∴轴,
,
,
,
,
又,
,
解得:,(不合题意,故舍去),
∴的值为;
(3)解:存在,点的坐标为或或或,
理由如下:
设直线的解析式为,
把,代入,得:
,
解得:,
的解析式为:,
当时,,
点的坐标为,
又点是轴上方抛物线上的一点,
当时,,
解得:,,
点的坐标为或,
分情况讨论:
当点的坐标为时,
,
点的坐标为或;
当点的坐标为时,
,
点的坐标为或;
综上所述,点的坐标为或或或.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,求二次函数与坐标轴的交点坐标,相似三角形的判定与性质,平行四边形的性质,因式分解法解一元二次方程,勾股定理等知识点,熟练掌握相关知识点并能加以综合运用是解题的关键.
题型06 相似三角形问题
解|题|策|略
·核心策略:本质是定角、定比问题。
·操作步骤:
一般思路:
1. 计算已知三角形的三边比和角度特征。
2. 观察动点三角形中哪个角是定角(如△PAB与抛物线上的某个定角对应)。
3. 若两角相等,转化为边成比例:列方程。
4. 同样需要分情况讨论对应关系。
例1抛物线过点,顶点为P,与x轴交于A、B两点(A在B点左侧),且.
(1)求抛物线的解析式和顶点P的坐标;
(2)若点D在抛物线上且,求点D的坐标;
(3)若点Q在抛物线上,且,请直接写出满足条件的点Q坐标.
【答案】(1);顶点的坐标为;
(2)或;
(3)
【难度】0.32
【分析】(1)先求得,再利用待定系数法求解即可;
(2)先求得点的坐标为,在线段上取点,使,此时,求得,则,分点在轴上方和下方时,两种情况讨论,分别求得直线的解析式,联立解一元二次方程即可求解;
(3)根据相似三角形的性质可得,作交的延长线于点,过点作轴,分别过点和作的垂线,垂足分别为和,证明,求得点的坐标为,求得直线的解析式,据此计算即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,
∴;
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
把点B和点C的坐标代入抛物线的解析式得,
解得,
∴抛物线的解析式为,
∴顶点的坐标为;
(2)解:在中,当时,则,
解得或,
∴点的坐标为,
∴;
如图所示,在线段上取点,连接,使得,则,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
即,
解得,
∴,
∴;
∵,
∴,
如图所示,当点在轴上方时,设直线交轴于点,
∴,
∴,
∴点的坐标为,
设直线的解析式为,则,
∴
∴直线的解析式为,
联立,解得或
∴点的坐标为;
如图所示,当点在轴下方时,设交轴于点,
∴,
∴,
∴点的坐标为,
设直线的解析式为,则,
∴
∴直线的解析式为,
联立,解得或,
∴点的坐标;
综上,点的坐标或;
(3)解:∵,
∴,
由(1)可得是等腰直角三角形,
∴,
∴;
如图,作交的延长线于点,过点作轴,分别过点和作的垂线,垂足分别为和,
∴是等腰直角三角形,且,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴点的横坐标为,点的纵坐标为,
∴点的坐标为,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
联立,
整理得,
解得或,
当时,,
∴点的坐标.
【变式1】(2026·四川内江·一模)如图,抛物线交轴于,,与轴交于点.连接,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若在线段上有点D,使得以点O、A、D为顶点的三角形与相似,求线段的长;
(3)如图2,点为抛物线在第三象限的一个动点,轴于点.交于点,于点,求线段的最大值.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【难度】0.52
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据,可知只存在和这两种情况,据此利用相似三角形的性质讨论求解即可;
(3)求出直线的解析式为;证明,可推出;设,则,则可得到,据此可得答案.
【详解】(1)解:∵抛物线交轴于,,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴,
∵,,
∴,
∴;
∵,
∴只存在和这两种情况,
当时,则,
∴,
∴;
当时,则,
∴,
∴;
综上所述,的长为或;
(3)解:设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为;
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
∴;
设,则,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为.
(60分钟限时练)
1.(2025·四川雅安·中考真题)如图,二次函数的图象与x轴交于点和点B,与y轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)点Q是抛物线在第三象限上的一点,满足,请求出点Q的坐标;
(3)点E在抛物线的对称轴上,在抛物线上是否存在点F,使得以A,C,E,F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)二次函数解析式为
(2)
(3)存在,以A,C,E,F为顶点的四边形为平行四边形,点的坐标为或或
【难度】0.4
【分析】(1)把代入,运用待定系数法求解即可;
(2)根据题意得到,由正切值的计算得到,结合题意,,设,过点作轴于点,代入计算即可求解;
(3)根据题意得到二次函数对称轴直线为,设,,且,根据平行四边形的性质得到,对角线的交点的横坐标相等,由此即可求解.
【详解】(1)解:二次函数的图象与x轴交于点和点B,与y轴交于点,
∴,
解得,,
∴二次函数解析式为;
(2)解:二次函数解析式为,
∴当时,,
因式分解得,,
解得,,
∴,
∴,
如图所示,连接,
∵,
∴,
∵点Q是抛物线在第三象限上的一点,
∴设,过点作轴于点,
∴,,
∵满足,
∴,
∴,
∴,
整理得,,
因式分解得,,
解得,,(舍去),
∴,则,
∴;
(3)解:二次函数解析式为,
∴对称轴直线为,
设,,且,
当四边形是平行四边形时,
∴对角线交点的横坐标相等,即,
解得,,
∴,
∴;
当四边形是平行四边形时,
∴,
解得,,
∴,
∴;
当四边形是平行四边形时,
∴,
解得,,
∴,
∴;
综上所述,存在以A,C,E,F为顶点的四边形为平行四边形,点的坐标为或或.
2.(2026·海南省直辖县级单位·一模)如图,抛物线与轴相交于、两点,与x轴相交于点,与轴相交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,若点是第四象限内抛物线上的一个动点,当点D运动到何处时,的面积最大?求出此时点D的坐标;
(3)如图2,点是抛物线的顶点,直线交轴于点,若点是线段上的一个动点,是否存在以点,,为顶点的三角形与相似.若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,的面积最大
(3)或
【难度】0.4
【分析】(1)将,代入抛物线,即可解得、的值,即求得抛物线的函数表达式;
(2)先求出点的坐标为,设点的坐标是,过点作交于点,表示出的面积,根据二次函数的性质即可得到答案;
(3)连接,求得,再求出的解析式,设点,求得分两种情况讨论,即①当时,②当时,利用相似三角形的性质,即可求解.
【详解】(1)解:将,代入,
得,
解得,
抛物线的函数表达式为;
(2)解:抛物线的解析式为,
令,即,
解得,,
点的坐标为,
设直线的解析式为,
把,代入可得,
,
解得,
所以直线的解析式为,
设点的坐标是,
点是直线下方抛物线上的动点,
,
过点作于点,则,
,
的面积,
当时,的面积最大值为,
当时,;
(3)解:,
,
如图,连接,
设的解析式为,
将、代入,
可得,
解得,
直线的解析式为,
令,即,解得,
点的坐标为,
,且,
,
,
设点,
点在线段上,
,
则,
,
分情况讨论:
①当时,有,
,
解得,满足,
则此时,
此时点的坐标为.
②当时,有,
,
解得,满足,
此时,
此时点的坐标为,
点的坐标为或.
【点睛】第三小问需要利用分类讨论的思想,优先证明,可将分类情况固定为两种,大大简化题目难度.
3.(2026·山东济南·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点,与x轴交于点和点,直线与轴正半轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点在第四象限对称轴右侧抛物线上,点在坐标平面内,四边形是面积为3的平行四边形,求点的坐标;
(3)如图2,抛物线与轴交于点,抛物线的对称轴与抛物线交于点,与轴交于点.若点为抛物线对称轴上一点,点为轴上任意一点,且,当点在线段(含端点)上运动时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【难度】0.48
【分析】(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)连接,过点作轴交于点,根据四边形是平行四边形,且面积为,得出,进而待定系数法求得直线的解析式,得出点的坐标,设,则,得出的表达式,解方程,得出点的坐标,进而根据平行四边形的性质,求得点的坐标;
(3)过点作于点,分别求得,,依题意,,设其中,根据已知得出,则得出,即,进而根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:由题意可得
解得
∴.
(2)连接,过点作轴交于点
四边形是平行四边形,且面积为
∴
∴.
设直线的解析式为
代入,,得
解得:
∴的解析式为:
∴.
设,则
∴,
∴(舍),
∴
∵四边形是平行四边形,
又,,
∴即.
(3)解:当时,
∴,
∵
∴,
依题意,,
如图,过点作于点
设其中,
∵,
∴
∴
∴
∴
∴
∴
又∵
∴当时,,
当时,
∴的取值范围是.
4.(2026·甘肃平凉·一模)如图,已知抛物线与轴交于,两点,过点的直线与抛物线交于点.其中点,点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)M是直线上方的抛物线上的一个动点,求面积的最大值以及此时点的坐标.
(3)将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到抛物线,在抛物线上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形?如果存在,求出所有符合条件的点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)8,
(3)存在,或或或
【难度】0.43
【分析】(1)利用待定系数法,即可求解;
(2)过点作轴,交于点,先利用待定系数法,求直线的解析式,设点,则点,可得,从而,再根据二次函数的性质,即可求解;
(3)根据二次函数图象平移的规律,可得,设点的坐标为,可得,,,再根据题意,分类讨论:当时,列方程求解即可;当时,列方程求解即可.
【详解】(1)解:点,点在抛物线上,
,解得,
抛物线的表达式为;
(2)解:如图,过点作轴,交于点,
设直线的解析式为,
过,,
,解得,
直线的解析式为,
设点,则点,
,
,
,
当时,的面积最大,最大值为8,此时点的坐标为;
(3)解: 在抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形.
理由如下:
,将抛物线向右平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度得到抛物线,
,
设点的坐标为,
点,点,
,,
是以为直角边的直角三角形,
或,
当时,,
解得或5,此时点或;
当时,,
解得或,此时点或,
综上所述,在抛物线上存在点,使得是以为直角边的直角三角形,符合条件的点的坐标为或或或.
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